[發(fā)明專利]一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置對實(shí)測轉(zhuǎn)速及計(jì)算轉(zhuǎn)速的同步跟蹤方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410767217.5
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104407516A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?zhí)靷b;高銳
• 申請（專利權(quán)）人: 北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京金闕華進(jìn)專利事務(wù)所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及在多頻段電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PPS4B模型或其他需要獲取發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置轉(zhuǎn)速的工業(yè)領(lǐng)域中，以發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速計(jì)算量跟蹤實(shí)測量的同步跟蹤技術(shù)。

背景技術(shù)

多頻段電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PPS4B模型的一個(gè)重要輸入?yún)?shù)就是轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速的精確與否直接影響著模型的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置是根據(jù)機(jī)端電壓、定子電流計(jì)算電磁功率(三表法或兩表法，視裝置模擬量采集通道是否采集B相電流而定)，而后再根據(jù)電磁功率的有功、無功分量，計(jì)算出實(shí)時(shí)功角，而后將功角對時(shí)間求微分，從而得到實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速。考慮到暫態(tài)下轉(zhuǎn)子搖擺，有改進(jìn)的計(jì)算實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速的方法，以考慮到諧波功率影響入手，采用瞬時(shí)功率修正電磁功率的有功、無功分量，進(jìn)而計(jì)算功角及轉(zhuǎn)速。

但以上兩種方法都存在難以較準(zhǔn)確適應(yīng)發(fā)電機(jī)各種工況的問題。基于模式識別和趨勢預(yù)測的方法，建立轉(zhuǎn)速的趨勢模型，可以準(zhǔn)確預(yù)測下一時(shí)刻的轉(zhuǎn)速。根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化過程及模型的輸入需求，該模型需具有很高的快速性和準(zhǔn)確性。

支持向量機(jī)基于統(tǒng)計(jì)推理規(guī)則，可以根據(jù)小樣本建模，不僅考慮了對漸進(jìn)性能的要求，而且追求在現(xiàn)有有限信息的條件下得到最優(yōu)結(jié)果，充分發(fā)揮其泛化能力。通過解一個(gè)線性約束的二次規(guī)劃問題得到全局最優(yōu)解，不存在局部最小值問題，快速算法保證了收斂速度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置對轉(zhuǎn)速實(shí)測量及計(jì)算量的同步跟蹤方法，用于對PSS4B模型的轉(zhuǎn)速輸入。本發(fā)明提出一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速計(jì)算量跟蹤實(shí)測量的同步跟蹤方法，利用支持向量機(jī)模型對計(jì)算轉(zhuǎn)速進(jìn)行趨勢預(yù)測和跟蹤實(shí)測轉(zhuǎn)速，當(dāng)實(shí)測轉(zhuǎn)速的脈沖信號丟失時(shí)，根據(jù)預(yù)測轉(zhuǎn)速作為PSS4B的模型輸入，防止因轉(zhuǎn)速輸入量錯(cuò)誤而引起造成階躍甚至導(dǎo)致切機(jī)。

本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：

一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置對實(shí)測轉(zhuǎn)速及計(jì)算轉(zhuǎn)速的同步跟蹤方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)預(yù)處理發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子計(jì)算轉(zhuǎn)速和實(shí)測轉(zhuǎn)速的歷史數(shù)據(jù)，分別作為支持向量機(jī)模型的訓(xùn)練樣本和測試樣本；

(2)利用訓(xùn)練樣本和測試樣本對支持向量機(jī)模型進(jìn)行訓(xùn)練；

(3)利用由傳統(tǒng)方法計(jì)算得到的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)通過支持向量機(jī)模型計(jì)算預(yù)測轉(zhuǎn)速；

(4)將預(yù)測轉(zhuǎn)速作為實(shí)測轉(zhuǎn)速的同步跟蹤。

本發(fā)明給出了一種通過轉(zhuǎn)速計(jì)算量預(yù)測下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速并作為實(shí)測量的同步跟蹤的技術(shù)。該預(yù)測方法具有小樣本訓(xùn)練，訓(xùn)練時(shí)間短，泛化能力強(qiáng)，避免出現(xiàn)局部最小和維數(shù)災(zāi)難的現(xiàn)象，對解決發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速預(yù)測和跟蹤具有重大意義。

附圖說明

圖1示意了本發(fā)明發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置對轉(zhuǎn)速實(shí)測量及計(jì)算量的同步跟蹤方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，本發(fā)明公開的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置對實(shí)測轉(zhuǎn)速及計(jì)算轉(zhuǎn)速的同步跟蹤方法，按照以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟1：預(yù)處理發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子計(jì)算轉(zhuǎn)速和實(shí)測轉(zhuǎn)速的歷史數(shù)據(jù)，分別作為支持向量機(jī)模型的訓(xùn)練樣本和測試樣本；

1.1計(jì)算發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；本發(fā)明采用傳統(tǒng)方法計(jì)算發(fā)電機(jī)計(jì)算轉(zhuǎn)速：傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置是根據(jù)機(jī)端電壓、定子電流計(jì)算電磁功率(三表法或兩表法，視裝置模擬量采集通道是否采集B相電流而定)，而后再根據(jù)電磁功率的有功、無功分量，計(jì)算出實(shí)時(shí)功角，而后將功角對時(shí)間求微分，從而得到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的計(jì)算轉(zhuǎn)速。給定發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，可由已知的PV和QV，按下式計(jì)算出發(fā)電機(jī)的實(shí)時(shí)功角δ:

δ=arctanPVXqΣ/VV+QVXqΣ/V---(1)]]>